嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用 ——基于STM32硬件和Proteus仿真
定 價:49.8 元
- 作者:周銀祥
- 出版時間:2025/7/1
- ISBN:9787121506550
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP332.021
- 頁碼:224
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書第1章主要講解嵌入式系統(tǒng)概述、ARM處理器概述及STM32微控制器概述;第2章主要講解STM32開發(fā)工具軟件、STM32開發(fā)/實驗板及STM32的庫函數(shù);第3章主要講解STM32的GPIO、STM32的實驗過程與現(xiàn)象、STM32的復(fù)位與時鐘、STM32的中斷與事件及STM32的串口通信;第4章主要講解LCD顯示和STM32的FSMC、STM32定時器、STM32的I2C總線、STM32的SPI及STM32的ADC;第5章主要講解嵌入式實時操作系統(tǒng)RT-Thread及嵌入式圖形界面LVGL;第6章是一個實訓項目,主要講解大學生電子設(shè)計競賽控制類題目中常見的智能巡線小車的設(shè)計。本書的程序設(shè)計部分同時使用了STM32的標準庫和HAL庫,實驗例程同時涵蓋了STM32硬件實驗和Proteus軟件仿真STM32實驗,旨在幫助讀者在學習過程中迅速、高效地全面理解和掌握硬件設(shè)計和軟件設(shè)計的相關(guān)知識。本書可以作為高等院校電子、自動化等電類專業(yè)的單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用相關(guān)課程的教材,也可以作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的學習資料或參考用書。
電子科技大學成都學院教授/正高工,雙師型教師,兼職研究生導(dǎo)師。具有10年企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)和管理經(jīng)歷,有較強的科研工作能力和項目管理經(jīng)驗。具有25年高校教學經(jīng)歷,教研方向是嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能,講授過 “嵌入式系統(tǒng)(STM32)應(yīng)用開發(fā)”“嵌入式(Cortex-A8)系統(tǒng)設(shè)計”“人工智能(NVIDIA)實訓”等課程。主持2項教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目,主持3項重大橫向科研項目,獲得3項發(fā)明專利授權(quán),發(fā)表5篇論文,出版教材3本。指導(dǎo)學生參加電子設(shè)計競賽獲省和國家級獎30余項,現(xiàn)任全國大學生電子設(shè)計競賽四川賽區(qū)專家組專家。
目 錄
第1章 概述 1
1.1 嵌入式系統(tǒng)概述 1
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義 1
1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的組成 1
1.2 ARM處理器概述 3
1.2.1 ARM公司 3
1.2.2 ARM處理器 3
1.3 STM32微控制器概述 5
1.3.1 STM32微控制器的分類 5
1.3.2 STM32F103微控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 6
1.3.3 STM32F103的外部引腳 8
1.3.4 STM32F103的I/O端口特性 10
1.3.5 STM32系列產(chǎn)品的命名規(guī)則 11
1.4 思考與練習 12
第2章 STM32開發(fā)環(huán)境 13
2.1 STM32開發(fā)工具軟件 13
2.1.1 MDK的安裝 13
2.1.2 STM32CubeMX的安裝 15
2.1.3 Proteus軟件的安裝 16
2.1.4 STM32仿真器及驅(qū)動程序的安裝 16
2.1.5 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動的安裝 18
2.2 STM32開發(fā)/實驗板 18
2.2.1 STM32最小系統(tǒng)板 18
2.2.2 STM32 Nucleo開發(fā)板 19
2.2.3 STM3210E-EVAL評估板 20
2.2.4 AS-07型STM32實驗板 21
2.3 STM32的庫函數(shù) 24
2.3.1 STM32的標準外設(shè)庫 24
2.3.2 STM32的HAL庫函數(shù) 25
2.4 思考與練習 26
第3章 STM32基礎(chǔ)入門 27
3.1 STM32的GPIO 27
3.1.1 GPIO端口 27
3.1.2 GPIO庫函數(shù)(標準庫V3.5.0) 29
3.1.3 GPIO庫函數(shù)(HAL庫V1.8.5) 33
3.1.4 AFIO和調(diào)試配置 35
3.1.5 GPIO編程應(yīng)用 36
3.2 STM32的實驗過程與現(xiàn)象 42
3.2.1 STM32標準庫V3.5.0的工程模板 43
3.2.2 使用STM32標準庫V3.5.0的工程模板 45
3.2.3 MDK仿真調(diào)試程序 48
3.2.4 使用串口ISP和IAP下載程序 49
3.2.5 Proteus仿真STM32 51
3.2.6 使用STM32CubeMX 53
3.2.7 使用STM32CubeF1固件庫工程模板和范例實驗 57
3.3 STM32的復(fù)位與時鐘 58
3.3.1 STM32的復(fù)位 58
3.3.2 STM32的時鐘 59
3.3.3 RCC編程應(yīng)用 61
3.4 STM32的中斷與事件 65
3.4.1 NVIC 65
3.4.2 EXTI 68
3.4.3 中斷編程應(yīng)用 70
3.5 STM32的串口通信 76
3.5.1 USART概述 77
3.5.2 USART編程應(yīng)用 78
3.6 思考與練習 86
第4章 STM32應(yīng)用編程 87
4.1 LCD顯示和STM32的FSMC 87
4.1.1 LCD簡介 87
4.1.2 LCD的外部引腳 88
4.1.3 LCD的主要特性 88
4.1.4 LCD驅(qū)動器 89
4.1.5 FSMC概述 90
4.1.6 LCD編程應(yīng)用 94
4.2 STM32定時器 105
4.2.1 基本定時器(TIM6和TIM7) 105
4.2.2 通用定時器(TIMx) 107
4.2.3 高級控制定時器(TIM1和TIM8) 110
4.2.4 系統(tǒng)滴答定時器SysTick 111
4.2.5 看門狗 111
4.2.6 TIM編程應(yīng)用 112
4.3 STM32的I2C總線 125
4.3.1 Philips的I2C總線 125
4.3.2 STM32的I2C總線簡介 126
4.3.3 STM32的I2C總線的主要特點 126
4.3.4 STM32的I2C總線功能描述 127
4.3.5 I2C總線存儲器24C02 127
4.3.6 I2C編程應(yīng)用 132
4.4 STM32的SPI 149
4.4.1 SPI的主要特點 149
4.4.2 SPI的功能描述 150
4.4.3 SPI總線存儲器W25Q32 151
4.4.4 SPI編程應(yīng)用 153
4.5 STM32的ADC 166
4.5.1 ADC的主要特性 166
4.5.2 ADC編程應(yīng)用 167
4.6 思考與練習 169
第5章 STM32高級應(yīng)用 170
5.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)RT-Thread 170
5.1.1 RT-Thread內(nèi)核 171
5.1.2 RT-Thread Studio開發(fā)工具軟件 173
5.1.3 RT-Thread實驗 174
5.2 嵌入式圖形界面LVGL 179
5.2.1 LVGL概述 179
5.2.2 LVGL編程應(yīng)用 180
5.3 思考與練習 186
第6章 STM32智能巡線小車設(shè)計實訓 187
6.1 STM32智能巡線小車的硬件設(shè)計 187
6.1.1 小車車體(底盤) 187
6.1.2 電池 188
6.1.3 主控電路 188
6.1.4 直流減速電機 188
6.1.5 電機驅(qū)動電路 189
6.1.6 紅外傳感器 191
6.2 STM32智能巡線小車的軟件設(shè)計 192
6.2.1 小車前進、后退及差速轉(zhuǎn)向 192
6.2.2 巡線原理與編程 196
6.2.3 舵機控制 200
6.2.4 速度檢測與PID控制 202
6.2.5 舵機控制轉(zhuǎn)向的阿克曼小車巡線 207